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高中化学沪科技版（2020）选择性必修22.2分子结构与物质的性质课后作业题
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这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修22.2分子结构与物质的性质课后作业题，共14页。试卷主要包含了选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了CH4、BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A．键角：NH3B．酸性：CH3COOH>CF3COOH
C．SOCl2分子中只存在σ键，不存在π键
D．CH4、NH3分子的空间结构和VSEPR模型均相同
2．LDFCB是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图。基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A．同周期元素第一电离能小于Y的有6种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
3．抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物，结构如下图，增大了阿霉素的水溶性，控制了阿霉素的释放速度，从而提高药效。下列说法错误的是
A．阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp3、sp2
B．可以通过晶体的X射线衍射实验获得阿霉素分子的键长和键角
C．阿霉素与环糊精通过共价键结合形成超分子包合物
D．阿霉素分子中含有手性碳原子
4．核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A．一般用石灰或氨水除去工业废气中的c
B．a的沸点比H2O高
C．g和h的阴离子VSEPR模型都是四面体形
D．在自然界中，部分的c会转化成d，最后转化为f或h
5．下列硼元素的不同微粒，失去一个电子需要吸收能量最大的是
A．B．
C．D．
6．周期表前四周期的元素X、Y、Z、Q、R，原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同，基态Y原子核外有7种运动状态不同的电子，Z的价层电子中的未成对电子有2个，Q与Z同族，R的最外层只有1个电子，内层全充满。下列判断正确的是
A．是非极性分子B．第一电离能：Z>Y>Q
C．R为金属元素，属于s区D．分子空间构型为平面三角形
7．我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF转化为三甲胺（为可逆反应），计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A．转化为的
B．是由极性键构成的非极性分子
C．增大压强能加快反应速率，并增大DMF的平衡转化率
D．转化为的决速阶段为反应ⅵ
8．下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示K2S的形成：
B．基态Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
C．用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：
D．邻羟基苯甲醛的沸点高于对羟基苯甲醛的沸点
9．氢键对生命活动具有重要意义，DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是
A．鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
B．鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为sp3
C．氢键的作用能较小，在DNA解旋和复制时容易破坏和形成
D．羊毛织品水洗后变形与氢键有关
10．物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A．AB．BC．CD．D
11．前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且分属不同周期和族。X最高能级的电子数比电子层数多1，Y的最高价含氧酸为具有吸水性的弱酸，Z与W中均存在未成对电子，且两者未成对电子数和最外层电子数均相同。下列说法正确的是
A．电负性由大到小的顺序为：
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能低于X的同周期元素有5种
D．Z元素基态原子最高能层上有11种运动状态不同的电子
12．NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是
A．NCl3和SiCl4均为极性分子B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C．SiCl4中原子均满足8电子稳定结构D．NH4Cl和NH3均能与H2O形成氢键
13．下列化学用语正确的是
A．聚丙烯的结构简式：
B．乙醇的空间填充模型：
C．，Ⅰ和Ⅱ是同一物质
D．乙二酸的结构简式：COOH—COOH
14．化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A．元素电负性：E>Y>ZB．1ml M中含有共价键数目为4NA
C．半径：X2+>E2-D．YZ3和YE的空间结构均为三角锥形
15．某小组用下列流程合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。下列说法不正确的是
A．反应①生成了
B．化合物A和化合物C的熔点大小：
C．化合物A中，含有H的N结合的能力比另一个N弱
D．化合物E为离子化合物，常温下可能为液体
二、填空题
16．磷及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途，回答下列问题：
(1)白磷(结构如图所示)在潮湿的空气中发生缓慢氧化，在40℃左右即可自燃。
①白磷()的相对分子质量为 。
②基态P原子中成对电子数与未成对电子数之比为 。
③基态P原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(2)磷及其部分重要化合物的相互转化如图所示。
①基态钙原子的简化电子排布式为 。
②第一电离能：Si (填“>”“<”或“=”)C。
③和的组成元素相同，但二者的性质不完全相同，其原因为 。
④常温下，与少量溶液反应的化学方程式为 。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为 (已知：不溶于水)。
17．明代科学家宋应星在《天工开物》中写道：“凡玉入中国，贵者尽出于田、葱岭”。和田玉的主要化学成分是含水的钙镁硅酸盐。回答下列问题：
(1)某同学所画基态镁原子的核外电子排布图为，该电子排布图违背了 。
(2)四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ；的空间结构是 。
(3)Ca元素位于元素周期表中的 区，Ca的前三级电离能数据依次为，第三电离能增大较多的原因是 。
(4)硅与碳同族，键能：C-H (填“大于”或“小于”)。
(5)硅元素与碳元素同主族，硅元素和卤素单质反应可以得到的熔、沸点如下表所示：
20℃时，呈液态的是 (填化学式)，熔、沸点依次升高的原因是 。
三、解答题
18．如图是元素周期表的一部分：
(1)写出元素①的元素符号 ，与①同周期的主族元素中，第一电离能比①大的有 种。该周期的某种元素基态原子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置为 。
(2)基态锑(Sb)原子的价电子排布式为 。(氟酸锑)是一种超强酸，离子的空间构型为 ，写出一种与互为等电子体的分子 。
(3)锂电池被广泛应用于储能电源系统。军事等领域。下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。
A． B．
C． D．
(4)已知基态W原子的价层电子排布式为，与基态Cr原子相比，基态W原子与基态Cr原子的未成对电子数之比为 。
(5)基态Cu原子电子占据的最高能层的符号为 ，基态Cu原子电子有 种空间运动状态。
19．(NH4)2Fe(SO4)26H2O可用于印染、畜等领域。
(1)基态Fe2+中含 个未成对电子数。
(2)(NH4)2Fe(SO4)26H2O中电负性最大的元素为 ，NH中N的 杂化轨道与H的1s轨道形成 键。
(3)H2O分子的空间结构是 ，请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为 。将纯液态SO3冷却到289.8 K时，能凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型与H2O中O的杂化轨道类型 (填“相同”或“不同”)。
(4)下列说法正确的是___________。
A．分子的极性：BCl3B．Mn的+2价比Fe的+2价稳定
C．物质的沸点：HFD．在CS2中的溶解度：CCl4选项
性质差异
结构因素
A
沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
范德华力大小
B
沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
氢键类型
C
溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度
相似相溶
D
稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)
有无氢键
化合物
熔点
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点
187.2
330.8
427.2
560.7
参考答案：
1．A
【详解】A．NH3中的N为sp3杂化，BF3中的B为sp2杂化，故键角NH3＜BF3，A正确；
B．氟的电负性较强，使O-H的极性增强，更易电离出氢离子，故酸性：CH3COOHC．该分子中含有两个S−Cl键和一个S=O键，单键是σ键，双键中有一个σ键和一个π键，C错误；
D．NH3分子中N原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（5-3×1）=4，VSEPR模型为正四面体结构，含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形；CH4分子中中心原子C原子原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+（4-1×4）=4，VSEPR模型为正四面体结构，中心原子不含有孤电子对，分子构型为正四面体结构，选项D错误；
答案选A。
2．D
【分析】阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，图中Y形成2个共价键，Y的电子排布为1s22s22p4，Y为O；X形成4个共价键，X为C；Z形成1个共价键，Z为F；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，W的最外层电子数为3，W为B，以此来解答。
【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，同周期ⅤA族和ⅥA族第一电离能出现反常，Y为O，同周期元素第一电离能小于O的有： Li、Be、B、C，4种，A错误；
B．HF、H2O中含有氢键，水分子间氢键数目比HF分子间氢键数目多，则简单氢化物的沸点H2O>HF>CH4，B错误；
C．B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误；
D．B与F可形成BF3，BF3中心原子价层电子对数为，且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，是含有极性共价键的非极性分子，D正确；
故选：D。
3．C
【详解】A．阿霉素分子中碳原子的价层电子对数分别为4、3，则杂化方式为sp3、sp2，A正确；
B．通过晶体的X射线衍射实验可以测定晶体的结构，从而获得阿霉素分子的键长和键角，B正确；
C．阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物，则阿霉素与环糊精通过氢键结合，C错误；
D．阿霉素分子中并排的4个六元环中，最右侧六元环中与O原子相连的2个碳原子都是手性碳原子，D正确；
故选C。
4．B
【分析】由图可知，a为-2价S的氢化物，a为H2S；b为单质，b为S；c为+4价S的氧化物，c为SO2；d为+6价S的氧化物，d为SO3；e、f分别为+4价、+6价含氧酸，则e、f分别为H2SO3、H2SO4；g、h分别为+4价、+ 6价S的正盐，如亚硫酸钠、硫酸钠等，以此来解答。
【详解】A．c为SO2是酸性氧化物，可以和石灰或氨水反应，一般用石灰或氨水除去工业废气中的SO2，故A正确；
B．a为H2S，H2O分子间存在氢键，则沸点：H2O>H2S，故B错误；
C．SO中心原子价层电子对数为3+ =4，SO中心原子价层电子对数为4+ =4，二者VSEPR模型都是四面体形，故C正确；
D．自然界中，部分的SO2在飘尘的作用下会催化氧化转化成SO3，最后转化为硫酸或硫酸盐，故D正确；
故选B。
5．A
【详解】硼元素的原子序数为5，基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，激发态原子中电子的能量高于基态原子中电子的能量，失去一个电子所需能量小于基态原子，基态原子中第一电离能小于第二电离能，由轨道表示式可知，A失去一个电子需要克服第二电离能，B失去一个电子需要克服第一电离能，C、D均为激发态，D失去一个电子需要能量最小，则失去一个电子需要吸收能量最大的是A，故答案为：A。
6．D
【分析】周期表前四周期的元素X、Y、Z、Q、R，原子序数依次增大，X的核外电子总数与其周期数相同，则X为H；基态Y原子核外有7种运动状态不同的电子，则Y为N；Z的价层电子中的未成对电子有2个，则Z为O；Q与Z同族，则Q为S；R的最外层只有1个电子，内层全充满，则R为Cu，综上所述X、Y、Z、Q、R分别为H、N、O、S、Cu。
【详解】A．为H2O2，是极性分子，故A错误；
B．N、O同周期，但是N最外能级半充满，处于稳定结构，故第一电离能：N > O，故B错误；
C．R为Cu，为金属元素，属于ds区，故C错误；
D．SO3分子中S原子价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形，故D正确；
故答案为：D。
7．B
【详解】A．由图可知，转化为的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的焓变小于0，故A正确；
B．分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故B错误；
C．由图可知，转化为的反应为+2H2=+H2O，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，的转化率增大，故C正确；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的的决速反应为慢反应，由图可知，反应ⅵ的活化能最大，所以反应ⅵ决定总反应的速率，故D正确；
故选B。
8．D
【详解】A．K2S形成时K原子失电子生成K+，S原子得电子生成S2-，用电子式表示K2S的形成过程为，故A正确；
B．铬元素的原子序数为24，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故B正确；
C．2个H原子中的1s轨道通过“头碰头”形成s-sσ键，示意图为，故C正确；
D．对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，沸点高，则邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，故D错误。
答案选D。
9．B
【详解】A．鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用更强，故A正确；
B．由鸟嘌呤结构可知，2号N原子有2个键和1个孤电子对，所以杂化方式为sp2，故B错误；
C．氢键的强度小，在DNA解旋和复制时断裂和形成，故C正确；
D．羊毛织品中主要成分为蛋白质，蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键，使得织品变形，故D正确；
故选B。
10．D
【详解】A．正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；
B．对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；
C．蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；
D．H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。
答案选D。
11．C
【分析】前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且分属不同周期和族，则W为氢；X的最高能级的电子数比电子层数多1，为氮；Y的最高价含氧酸为具有吸水性的弱酸，Y为硅；Z与W中均存在单电子，且两者单电子数和最外层电子数均相同，Z为铜；
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性由大到小的顺序为：，A错误；
B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物的水化物的酸性：，B错误；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能有变大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能低于N的同周期元素有锂铍硼碳氧5种，C正确；
D．基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1；基态原子最高能层为M层，其上有1种运动状态不同的电子，D错误；
故选C。
12．C
【详解】A．NCl3的价电子对数为3+=4，孤电子对数为1，为三角锥形，属于极性分子，SiCl4为正四面体形，为非极性分子，故A错误；
B．NCl3和NH3中心原子的价电子对数均为3+=4，因此NCl3和NH3中的N均为sp3杂化，故B错误；
C．四氯化硅为共价化合物， SiCl4的电子式为：，氯原子和硅原子都达到8个电子，故C正确；
D．NH4Cl不能与水形成氢键，故D错误。
答案选C。
13．B
【详解】A．聚丙烯的结构简式为：，A错误；
B．乙醇的空间填充模型为：，B正确；
C．Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体，不是同一物质，C错误；
D．乙二酸的结构简式为：HOOC—COOH，D错误；
故选B。
14．A
【分析】化合物XYZ4ME4所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，其中一种元素是H元素，而E在地壳中含量最多，则E为O元素；Y和M同族，Y的基态原子价层p轨道半充满，可知Y、M处于VA族，X与M同周期，只能是Z元素处于第一周期，所以Z为H元素；X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，可知n=2或n=3，五种元素仅有Y和M同族，则n只能等于3，因为n=2时，X为Li，与H元素同主族，故X为Mg元素，可知M为P元素、Y为N元素。
【详解】由分析可知，X为Mg元素、Y为N元素、Z为H元素、M为P元素、E为O元素；
A．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物都表现负价，它们的电负性都比H大，则电负性：O＞N＞H，故A正确；
B．M为P元素，由于P有多种同素异形体，没有明确是哪种同素异形体，无法计算1mlP中共价键的数目；故B错误；
C．Mg2+和O2-核外电子层结构相同，Mg的核电荷数大，半径小，即离子半径Mg2+D．NH3为三角锥形结构，NO的价层电子对为3+=3，不含有孤电子对，故结构为平面三角形，故D错误。
答案选A。
15．B
【详解】A．物质A属于弱酸，乙酸钠呈碱性，二者发生中和反应，生成和物质B，故A正确；
B．对比A和C的结构简式，含有酰胺的物质可以形成氢键，酰胺的熔点大于烃类的熔点，故化合物A 的熔点大于化合物C，故B错误；
C．不含H的N存在不饱和键，更加容易与H发生加成反应，故含有H的N结合能力比另一个N 弱，故C正确；
D．物质E具有长的碳链，且该物质完全由正负离子所组成，在室温或接近室温下呈现液态的盐，故D正确；
故选B。
16．(1) 124 4∶1 哑铃(或纺锤)
(2) 和的分子构成不同
(3)
【详解】（1）①白磷()的相对分子质量为31×4=124。
②基态P原子的电子排布图为，成对电子数与未成对电子数之比为12:3=4:1。
③基态P原子中能量最高的电子所占据原子轨道为3p，电子云轮廓图为哑铃形。
（2）①钙是20号元素，基态钙原子的简化电子排布式为。
②同主族元素从上到下第一电离能降低，第一电离能：Si③和的组成元素相同，但二者的性质不完全相同，其原因为和的分子构成不同。
④常温下，与少量溶液反应生成磷酸二氢钠和水，反应的化学方程式为。
（3）根据图示，白磷和硫酸铜反应生成磷酸和Cu3P沉淀，反应的离子方程式为。
17．(1)泡利原理
(2) O>Si>Mg>Ca 平面三角形
(3) s 钙原子失去2个电子后，核外电子达到稳定结构，再失去1个电子属于内层电子，原子核吸引力更强，所以突然增大
(4)大于
(5) 、 中不含氢键且分子结构相似，随相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强
【详解】（1）电子排布图中3s能级，2个电子自旋方向相同，违背泡利原理；
（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，同主族自上而下第一电离能减小，金属性越强，第一电离能越小，则第一电离能大小顺序为O>Si>Mg>Ca；的价层电子对数为3，则其空间结构为：平面三角形；
（3）Ca的核外电子排布式为[Ar]4s2，则Ca位于s区；当其失去2个电子后，核外电子达到稳定结构，再失去1个电子属于内层电子，原子核吸引力更强，所以I3突然增大；
（4）非金属性越强，则其氢化物越稳定，其键能越大，故键能：C-H大于；
（5）20℃时呈液态，说明物质的熔点低于298K、沸点大于298K，、、、中呈液态的是、；、、、均为分子晶体，分子晶体的熔沸点由分子间作用力(范德华力)决定，中不含氢键且分子结构相似，随相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强。
18．(1) As 1 第四周期第VB族
(2) 5s25p3 V形 H2O
(3) D C
(4)2∶3
(5) N 15
【详解】（1）元素①与N、P同族，位于元素周期表第四周期第VA族，为As元素；其价电子排布：，4p能级处于半充满状态，第一电离能大于相邻元素，则同周期第一电离能比其大的只有1种元素为Br；该周期的某种元素基态原子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置：第四周期第VB族；
（2）锑原子序数51，位于元素周期表第五周期第VA族，价电子排布式：5s25p3；离子中心原子F价层电子对数：，含2对孤电子对，空间构型为V形；价电子数和原子数相同的分子、离子或基团之间称为等电子体，与其互为等电子体的分子可以为H2O；
（3）电子尽可能中占据能量最低的原子轨道，使整个原子能量最低；电子占据能量相对较高的原子轨道，整个原子能量最高；
（4）基态W原子的价层电子排布式为，未成对电子数为4；基态Cr原子原子序数24，价层电子排布：，基态W原子与基态Cr原子的未成对电子数之比2：3；
（5）Cu原子序数29，核外电子排布：，电子占据的最高能层为N能层，共占据15个原子轨道，基态Cu原子电子有15种空间运动状态；
19．(1)4
(2) O sp3 σ
(3) V形或角形 H-O的键能大于N-H 相同
(4)AB
【详解】（1）铁的原子序数是26，亚铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，因此基态Fe2+ 离子有 4 个未成对电子。
（2）(NH4)2Fe(SO4)26H2O中含有H、N、O、S、Fe，同周期的元素，从左到右电负性依次增大 同主族的元素，从上到下，电负性依次减少，电负性最大的元素为O，NH中N的价层电子对数为4+ =4，N的杂化方式为sp3，则NH中N的sp3杂化轨道与H的1s轨道形成σ键。
（3）H2O分子中心原子价层电子对数为2+ =4，且含有2个孤电子对，空间结构是V形或角形；H-O的键能大于N-H，所以H2O分子比NH3分子稳定；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。
（4）A．BCl3是平面正三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，是三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3B．Mn的＋2价离子3d轨道半充满，能量低更稳定，B正确；
C．HCl分子之间只存在分子间作用力，而HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在分子间氢键，因此HF的沸点比HCl的高，C错误；
D．CCl4、CS2都是由非极性分子构成的物质，H2O是由极性分子构成的物质，根据相似相溶原理可知，由非极性分子构成的溶质CCl4容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，由极性分子H2O构成的溶质不容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，所以溶解度：CCl4>H2O，D错误；
故选AB。
一、选择题
1．由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了CH4、BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A．键角：NH3
C．SOCl2分子中只存在σ键，不存在π键
D．CH4、NH3分子的空间结构和VSEPR模型均相同
2．LDFCB是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图。基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A．同周期元素第一电离能小于Y的有6种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
3．抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物，结构如下图，增大了阿霉素的水溶性，控制了阿霉素的释放速度，从而提高药效。下列说法错误的是
A．阿霉素分子中碳原子的杂化方式为sp3、sp2
B．可以通过晶体的X射线衍射实验获得阿霉素分子的键长和键角
C．阿霉素与环糊精通过共价键结合形成超分子包合物
D．阿霉素分子中含有手性碳原子
4．核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角。硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A．一般用石灰或氨水除去工业废气中的c
B．a的沸点比H2O高
C．g和h的阴离子VSEPR模型都是四面体形
D．在自然界中，部分的c会转化成d，最后转化为f或h
5．下列硼元素的不同微粒，失去一个电子需要吸收能量最大的是
A．B．
C．D．
6．周期表前四周期的元素X、Y、Z、Q、R，原子序数依次增大。X的核外电子总数与其周期数相同，基态Y原子核外有7种运动状态不同的电子，Z的价层电子中的未成对电子有2个，Q与Z同族，R的最外层只有1个电子，内层全充满。下列判断正确的是
A．是非极性分子B．第一电离能：Z>Y>Q
C．R为金属元素，属于s区D．分子空间构型为平面三角形
7．我国科学家实现了在铜催化剂条件下将DMF转化为三甲胺（为可逆反应），计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A．转化为的
B．是由极性键构成的非极性分子
C．增大压强能加快反应速率，并增大DMF的平衡转化率
D．转化为的决速阶段为反应ⅵ
8．下列化学用语的表达错误的是
A．用电子式表示K2S的形成：
B．基态Cr的电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1
C．用电子云轮廓图表示H-H的s-sσ键形成的示意图：
D．邻羟基苯甲醛的沸点高于对羟基苯甲醛的沸点
9．氢键对生命活动具有重要意义，DNA中四种碱基通过氢键配对方式如下图(~代表糖苷键)。下列说法错误的是
A．鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用比腺嘌呤与胸腺嘧啶之间的更强
B．鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为sp3
C．氢键的作用能较小，在DNA解旋和复制时容易破坏和形成
D．羊毛织品水洗后变形与氢键有关
10．物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
A．AB．BC．CD．D
11．前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且分属不同周期和族。X最高能级的电子数比电子层数多1，Y的最高价含氧酸为具有吸水性的弱酸，Z与W中均存在未成对电子，且两者未成对电子数和最外层电子数均相同。下列说法正确的是
A．电负性由大到小的顺序为：
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能低于X的同周期元素有5种
D．Z元素基态原子最高能层上有11种运动状态不同的电子
12．NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是
A．NCl3和SiCl4均为极性分子B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C．SiCl4中原子均满足8电子稳定结构D．NH4Cl和NH3均能与H2O形成氢键
13．下列化学用语正确的是
A．聚丙烯的结构简式：
B．乙醇的空间填充模型：
C．，Ⅰ和Ⅱ是同一物质
D．乙二酸的结构简式：COOH—COOH
14．化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A．元素电负性：E>Y>ZB．1ml M中含有共价键数目为4NA
C．半径：X2+>E2-D．YZ3和YE的空间结构均为三角锥形
15．某小组用下列流程合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐。下列说法不正确的是
A．反应①生成了
B．化合物A和化合物C的熔点大小：
C．化合物A中，含有H的N结合的能力比另一个N弱
D．化合物E为离子化合物，常温下可能为液体
二、填空题
16．磷及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途，回答下列问题：
(1)白磷(结构如图所示)在潮湿的空气中发生缓慢氧化，在40℃左右即可自燃。
①白磷()的相对分子质量为 。
②基态P原子中成对电子数与未成对电子数之比为 。
③基态P原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(2)磷及其部分重要化合物的相互转化如图所示。
①基态钙原子的简化电子排布式为 。
②第一电离能：Si (填“>”“<”或“=”)C。
③和的组成元素相同，但二者的性质不完全相同，其原因为 。
④常温下，与少量溶液反应的化学方程式为 。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为 (已知：不溶于水)。
17．明代科学家宋应星在《天工开物》中写道：“凡玉入中国，贵者尽出于田、葱岭”。和田玉的主要化学成分是含水的钙镁硅酸盐。回答下列问题：
(1)某同学所画基态镁原子的核外电子排布图为，该电子排布图违背了 。
(2)四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ；的空间结构是 。
(3)Ca元素位于元素周期表中的 区，Ca的前三级电离能数据依次为，第三电离能增大较多的原因是 。
(4)硅与碳同族，键能：C-H (填“大于”或“小于”)。
(5)硅元素与碳元素同主族，硅元素和卤素单质反应可以得到的熔、沸点如下表所示：
20℃时，呈液态的是 (填化学式)，熔、沸点依次升高的原因是 。
三、解答题
18．如图是元素周期表的一部分：
(1)写出元素①的元素符号 ，与①同周期的主族元素中，第一电离能比①大的有 种。该周期的某种元素基态原子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置为 。
(2)基态锑(Sb)原子的价电子排布式为 。(氟酸锑)是一种超强酸，离子的空间构型为 ，写出一种与互为等电子体的分子 。
(3)锂电池被广泛应用于储能电源系统。军事等领域。下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为 、 (填标号)。
A． B．
C． D．
(4)已知基态W原子的价层电子排布式为，与基态Cr原子相比，基态W原子与基态Cr原子的未成对电子数之比为 。
(5)基态Cu原子电子占据的最高能层的符号为 ，基态Cu原子电子有 种空间运动状态。
19．(NH4)2Fe(SO4)26H2O可用于印染、畜等领域。
(1)基态Fe2+中含 个未成对电子数。
(2)(NH4)2Fe(SO4)26H2O中电负性最大的元素为 ，NH中N的 杂化轨道与H的1s轨道形成 键。
(3)H2O分子的空间结构是 ，请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为 。将纯液态SO3冷却到289.8 K时，能凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型与H2O中O的杂化轨道类型 (填“相同”或“不同”)。
(4)下列说法正确的是___________。
A．分子的极性：BCl3
C．物质的沸点：HF
性质差异
结构因素
A
沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
范德华力大小
B
沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
氢键类型
C
溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度
相似相溶
D
稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)
有无氢键
化合物
熔点
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点
187.2
330.8
427.2
560.7
参考答案：
1．A
【详解】A．NH3中的N为sp3杂化，BF3中的B为sp2杂化，故键角NH3＜BF3，A正确；
B．氟的电负性较强，使O-H的极性增强，更易电离出氢离子，故酸性：CH3COOH
D．NH3分子中N原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（5-3×1）=4，VSEPR模型为正四面体结构，含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形；CH4分子中中心原子C原子原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+（4-1×4）=4，VSEPR模型为正四面体结构，中心原子不含有孤电子对，分子构型为正四面体结构，选项D错误；
答案选A。
2．D
【分析】阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，图中Y形成2个共价键，Y的电子排布为1s22s22p4，Y为O；X形成4个共价键，X为C；Z形成1个共价键，Z为F；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，W的最外层电子数为3，W为B，以此来解答。
【详解】A．同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，同周期ⅤA族和ⅥA族第一电离能出现反常，Y为O，同周期元素第一电离能小于O的有： Li、Be、B、C，4种，A错误；
B．HF、H2O中含有氢键，水分子间氢键数目比HF分子间氢键数目多，则简单氢化物的沸点H2O>HF>CH4，B错误；
C．B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误；
D．B与F可形成BF3，BF3中心原子价层电子对数为，且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，是含有极性共价键的非极性分子，D正确；
故选：D。
3．C
【详解】A．阿霉素分子中碳原子的价层电子对数分别为4、3，则杂化方式为sp3、sp2，A正确；
B．通过晶体的X射线衍射实验可以测定晶体的结构，从而获得阿霉素分子的键长和键角，B正确；
C．阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物，则阿霉素与环糊精通过氢键结合，C错误；
D．阿霉素分子中并排的4个六元环中，最右侧六元环中与O原子相连的2个碳原子都是手性碳原子，D正确；
故选C。
4．B
【分析】由图可知，a为-2价S的氢化物，a为H2S；b为单质，b为S；c为+4价S的氧化物，c为SO2；d为+6价S的氧化物，d为SO3；e、f分别为+4价、+6价含氧酸，则e、f分别为H2SO3、H2SO4；g、h分别为+4价、+ 6价S的正盐，如亚硫酸钠、硫酸钠等，以此来解答。
【详解】A．c为SO2是酸性氧化物，可以和石灰或氨水反应，一般用石灰或氨水除去工业废气中的SO2，故A正确；
B．a为H2S，H2O分子间存在氢键，则沸点：H2O>H2S，故B错误；
C．SO中心原子价层电子对数为3+ =4，SO中心原子价层电子对数为4+ =4，二者VSEPR模型都是四面体形，故C正确；
D．自然界中，部分的SO2在飘尘的作用下会催化氧化转化成SO3，最后转化为硫酸或硫酸盐，故D正确；
故选B。
5．A
【详解】硼元素的原子序数为5，基态B原子的电子排布式为1s22s22p1，激发态原子中电子的能量高于基态原子中电子的能量，失去一个电子所需能量小于基态原子，基态原子中第一电离能小于第二电离能，由轨道表示式可知，A失去一个电子需要克服第二电离能，B失去一个电子需要克服第一电离能，C、D均为激发态，D失去一个电子需要能量最小，则失去一个电子需要吸收能量最大的是A，故答案为：A。
6．D
【分析】周期表前四周期的元素X、Y、Z、Q、R，原子序数依次增大，X的核外电子总数与其周期数相同，则X为H；基态Y原子核外有7种运动状态不同的电子，则Y为N；Z的价层电子中的未成对电子有2个，则Z为O；Q与Z同族，则Q为S；R的最外层只有1个电子，内层全充满，则R为Cu，综上所述X、Y、Z、Q、R分别为H、N、O、S、Cu。
【详解】A．为H2O2，是极性分子，故A错误；
B．N、O同周期，但是N最外能级半充满，处于稳定结构，故第一电离能：N > O，故B错误；
C．R为Cu，为金属元素，属于ds区，故C错误；
D．SO3分子中S原子价层电子对数为，无孤电子对，空间构型为平面三角形，故D正确；
故答案为：D。
7．B
【详解】A．由图可知，转化为的反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，反应的焓变小于0，故A正确；
B．分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的三角锥形，属于极性分子，故B错误；
C．由图可知，转化为的反应为+2H2=+H2O，该反应为气体体积减小的反应，增大压强，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，的转化率增大，故C正确；
D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应的的决速反应为慢反应，由图可知，反应ⅵ的活化能最大，所以反应ⅵ决定总反应的速率，故D正确；
故选B。
8．D
【详解】A．K2S形成时K原子失电子生成K+，S原子得电子生成S2-，用电子式表示K2S的形成过程为，故A正确；
B．铬元素的原子序数为24，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故B正确；
C．2个H原子中的1s轨道通过“头碰头”形成s-sσ键，示意图为，故C正确；
D．对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，沸点高，则邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，故D错误。
答案选D。
9．B
【详解】A．鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有两个个氢键，鸟嘌呤与胞嘧啶之间的相互作用更强，故A正确；
B．由鸟嘌呤结构可知，2号N原子有2个键和1个孤电子对，所以杂化方式为sp2，故B错误；
C．氢键的强度小，在DNA解旋和复制时断裂和形成，故C正确；
D．羊毛织品中主要成分为蛋白质，蛋白质中含有大量氢键，水洗时会破坏其中部分氢键，使得织品变形，故D正确；
故选B。
10．D
【详解】A．正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；
B．对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；
C．蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；
D．H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。
答案选D。
11．C
【分析】前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大且分属不同周期和族，则W为氢；X的最高能级的电子数比电子层数多1，为氮；Y的最高价含氧酸为具有吸水性的弱酸，Y为硅；Z与W中均存在单电子，且两者单电子数和最外层电子数均相同，Z为铜；
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性由大到小的顺序为：，A错误；
B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，最高价氧化物的水化物的酸性：，B错误；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能有变大趋势，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能低于N的同周期元素有锂铍硼碳氧5种，C正确；
D．基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1；基态原子最高能层为M层，其上有1种运动状态不同的电子，D错误；
故选C。
12．C
【详解】A．NCl3的价电子对数为3+=4，孤电子对数为1，为三角锥形，属于极性分子，SiCl4为正四面体形，为非极性分子，故A错误；
B．NCl3和NH3中心原子的价电子对数均为3+=4，因此NCl3和NH3中的N均为sp3杂化，故B错误；
C．四氯化硅为共价化合物， SiCl4的电子式为：，氯原子和硅原子都达到8个电子，故C正确；
D．NH4Cl不能与水形成氢键，故D错误。
答案选C。
13．B
【详解】A．聚丙烯的结构简式为：，A错误；
B．乙醇的空间填充模型为：，B正确；
C．Ⅰ和Ⅱ互为对映异构体，不是同一物质，C错误；
D．乙二酸的结构简式为：HOOC—COOH，D错误；
故选B。
14．A
【分析】化合物XYZ4ME4所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，其中一种元素是H元素，而E在地壳中含量最多，则E为O元素；Y和M同族，Y的基态原子价层p轨道半充满，可知Y、M处于VA族，X与M同周期，只能是Z元素处于第一周期，所以Z为H元素；X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，可知n=2或n=3，五种元素仅有Y和M同族，则n只能等于3，因为n=2时，X为Li，与H元素同主族，故X为Mg元素，可知M为P元素、Y为N元素。
【详解】由分析可知，X为Mg元素、Y为N元素、Z为H元素、M为P元素、E为O元素；
A．同周期主族元素自左而右电负性增大，N、O在它们的氢化物都表现负价，它们的电负性都比H大，则电负性：O＞N＞H，故A正确；
B．M为P元素，由于P有多种同素异形体，没有明确是哪种同素异形体，无法计算1mlP中共价键的数目；故B错误；
C．Mg2+和O2-核外电子层结构相同，Mg的核电荷数大，半径小，即离子半径Mg2+
答案选A。
15．B
【详解】A．物质A属于弱酸，乙酸钠呈碱性，二者发生中和反应，生成和物质B，故A正确；
B．对比A和C的结构简式，含有酰胺的物质可以形成氢键，酰胺的熔点大于烃类的熔点，故化合物A 的熔点大于化合物C，故B错误；
C．不含H的N存在不饱和键，更加容易与H发生加成反应，故含有H的N结合能力比另一个N 弱，故C正确；
D．物质E具有长的碳链，且该物质完全由正负离子所组成，在室温或接近室温下呈现液态的盐，故D正确；
故选B。
16．(1) 124 4∶1 哑铃(或纺锤)
(2) 和的分子构成不同
(3)
【详解】（1）①白磷()的相对分子质量为31×4=124。
②基态P原子的电子排布图为，成对电子数与未成对电子数之比为12:3=4:1。
③基态P原子中能量最高的电子所占据原子轨道为3p，电子云轮廓图为哑铃形。
（2）①钙是20号元素，基态钙原子的简化电子排布式为。
②同主族元素从上到下第一电离能降低，第一电离能：Si
④常温下，与少量溶液反应生成磷酸二氢钠和水，反应的化学方程式为。
（3）根据图示，白磷和硫酸铜反应生成磷酸和Cu3P沉淀，反应的离子方程式为。
17．(1)泡利原理
(2) O>Si>Mg>Ca 平面三角形
(3) s 钙原子失去2个电子后，核外电子达到稳定结构，再失去1个电子属于内层电子，原子核吸引力更强，所以突然增大
(4)大于
(5) 、 中不含氢键且分子结构相似，随相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强
【详解】（1）电子排布图中3s能级，2个电子自旋方向相同，违背泡利原理；
（2）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，同主族自上而下第一电离能减小，金属性越强，第一电离能越小，则第一电离能大小顺序为O>Si>Mg>Ca；的价层电子对数为3，则其空间结构为：平面三角形；
（3）Ca的核外电子排布式为[Ar]4s2，则Ca位于s区；当其失去2个电子后，核外电子达到稳定结构，再失去1个电子属于内层电子，原子核吸引力更强，所以I3突然增大；
（4）非金属性越强，则其氢化物越稳定，其键能越大，故键能：C-H大于；
（5）20℃时呈液态，说明物质的熔点低于298K、沸点大于298K，、、、中呈液态的是、；、、、均为分子晶体，分子晶体的熔沸点由分子间作用力(范德华力)决定，中不含氢键且分子结构相似，随相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强。
18．(1) As 1 第四周期第VB族
(2) 5s25p3 V形 H2O
(3) D C
(4)2∶3
(5) N 15
【详解】（1）元素①与N、P同族，位于元素周期表第四周期第VA族，为As元素；其价电子排布：，4p能级处于半充满状态，第一电离能大于相邻元素，则同周期第一电离能比其大的只有1种元素为Br；该周期的某种元素基态原子的核外电子排布式为，则该元素在元素周期表中的位置：第四周期第VB族；
（2）锑原子序数51，位于元素周期表第五周期第VA族，价电子排布式：5s25p3；离子中心原子F价层电子对数：，含2对孤电子对，空间构型为V形；价电子数和原子数相同的分子、离子或基团之间称为等电子体，与其互为等电子体的分子可以为H2O；
（3）电子尽可能中占据能量最低的原子轨道，使整个原子能量最低；电子占据能量相对较高的原子轨道，整个原子能量最高；
（4）基态W原子的价层电子排布式为，未成对电子数为4；基态Cr原子原子序数24，价层电子排布：，基态W原子与基态Cr原子的未成对电子数之比2：3；
（5）Cu原子序数29，核外电子排布：，电子占据的最高能层为N能层，共占据15个原子轨道，基态Cu原子电子有15种空间运动状态；
19．(1)4
(2) O sp3 σ
(3) V形或角形 H-O的键能大于N-H 相同
(4)AB
【详解】（1）铁的原子序数是26，亚铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，因此基态Fe2+ 离子有 4 个未成对电子。
（2）(NH4)2Fe(SO4)26H2O中含有H、N、O、S、Fe，同周期的元素，从左到右电负性依次增大 同主族的元素，从上到下，电负性依次减少，电负性最大的元素为O，NH中N的价层电子对数为4+ =4，N的杂化方式为sp3，则NH中N的sp3杂化轨道与H的1s轨道形成σ键。
（3）H2O分子中心原子价层电子对数为2+ =4，且含有2个孤电子对，空间结构是V形或角形；H-O的键能大于N-H，所以H2O分子比NH3分子稳定；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。
（4）A．BCl3是平面正三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，是三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3
C．HCl分子之间只存在分子间作用力，而HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在分子间氢键，因此HF的沸点比HCl的高，C错误；
D．CCl4、CS2都是由非极性分子构成的物质，H2O是由极性分子构成的物质，根据相似相溶原理可知，由非极性分子构成的溶质CCl4容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，由极性分子H2O构成的溶质不容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，所以溶解度：CCl4>H2O，D错误；
故选AB。
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